劉 瑞 柏 樺 陳宏莉 張 偉 海春旭
肺纖維化(pulmonary fibrosis,PF)是一種病因不明、發(fā)病機制不清、缺乏特效治療手段的致命性彌漫性肺間質(zhì)疾病,其病理特征是肺泡上皮的損傷和成纖維細胞增殖,胞外基質(zhì)過度沉積,導(dǎo)致進展性肺功能下降[1]。以往一直認為PF是一種炎性疾病,治療以糖皮質(zhì)激素和細胞毒類藥物為主。但是研究表明,激素不僅對業(yè)已形成的肺纖維化沒有明顯治療效果,而且會引起多種不良反應(yīng)和并發(fā)癥。因此,加深對肺纖維化發(fā)病機制的認識,拓展新的防治方法已成為研究者追逐的目標。已有大量證據(jù)表明[2],活性氧(reactive oxygen species,ROS)在不同形式的肺損傷過程中扮演了重要角色,除了刺激炎癥反應(yīng)的發(fā)生外,更重要的是大量ROS的爆發(fā)破壞了體內(nèi)氧化-抗氧化的平衡,使機體失去正常的調(diào)節(jié)功能,從而對正常細胞及組織造成損傷并引發(fā)過度修復(fù),故外源性的抗氧化物常被用來預(yù)防或治療與氧化損傷相關(guān)的肺部疾病??Х人岜揭阴ィ–affeic acid phenethyl ester,CAPE)是一種天然的黃酮類化合物,是蜂膠中的主要成分。CAPE具有抗氧化、抗炎、抗癌,抗病毒和免疫調(diào)節(jié)的特性。有研究顯示[3],CAPE可以通過清除燒傷大鼠血清中活性氧化物質(zhì)以及抑制黃嘌呤氧化酶、一氧化氮合酶活性而起到治療作用。另外[4],具有強大自由基清除能力的CAPE對大鼠急性腎損傷的治療效果也要好于VE。本文采取抗氧化劑 CAPE與常規(guī)藥物地塞米松(dexmethon,DEX)單獨或聯(lián)合對動物模型進行干預(yù)治療,觀察效果,為深入研究肺纖維化的發(fā)病機理,進一步提高臨床療效和健康需要,提供初步的實驗資料和理論依據(jù)。
健康雄性C57BL/6小鼠10只,適應(yīng)性喂養(yǎng)后,按體重均衡原則隨機分為5組,每組10只。分別為對照組(生理鹽水NS)、模型組(博來霉素BLM)、博來霉素+CAPE(B+C)組、博來霉素+DEX(B+D)組、BLM+DEX+CAPE(B+D+C)組。模型制作過程如以往報道[5]。其中對照組氣管內(nèi)滴注0.02ml/10g0.9%NS;模型組氣管內(nèi)滴注0.02ml/10gBLM溶液(5mg/kg);治療組氣管內(nèi)分別滴注 0.02mlBLM 溶液,于手術(shù)后第 1d腹腔注射0.1ml/10gCAPE溶液(10mg/kg),DEX溶液;其余組腹腔注射等容量0.9%NS。處理后恢復(fù)正常進食、飲水。至第14天處死動物,取肺臟觀察組織變化,包括病理指標、羥脯氨酸含量、脂質(zhì)過氧化物(TBARs)水平、超氧化物歧化酶(SOD)活性、過氧化氫酶(CAT)活性、谷胱甘肽(GSH)含量等變化,具體方法參考文獻[6]。
實驗數(shù)據(jù)經(jīng)由統(tǒng)計軟件 SPSS11.0中的Oneway-ANOVA進行組間的兩兩比較分析。結(jié)果采用(±s)的形式表示,P<0.05為有顯著性差異。
病理變化顯示,與對照相比,各處理組動物的肺組織纖維化程度均有顯著加重(P<0.05),而 14天時與BLM模型組相比,各治療組程度均較弱,DEX與CAPE聯(lián)合治療組程度最弱(P<0.05)。同時,各處理組羥脯氨酸含量均增加,14d時聯(lián)合治療組的肺羥脯氨酸明顯少于BLM組(P<0.05),見表1。
表1 不同藥物對肺組織纖維化程度的影響(±s,n=10)
表1 不同藥物對肺組織纖維化程度的影響(±s,n=10)
注:*P<0.05vs Control;#P<0.05vs BLM。
Control BLM BLM+CAPE BLM+DEX BLM+DEX+CAPE纖維化計分 0.17±0.04# 5.83±0.75* 4.67±0.82*# 3.83±0.75*# 3.17±0.75*#羥脯氨酸含量 2.13±0.12# 2.89±0.20* 2.82±0.15* 2.93±0.14* 2.63±0.15*#
肺纖維化模型制作后第14天,代表氧化應(yīng)激的重要指標脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物—TBARs水平明顯高于對照組,當應(yīng)用地塞米松與 CAPE聯(lián)合治療后,肺組織TBARs水平明顯低于BLM模型組(P<0.05),而其他處理組變化不顯著,見圖1
肺纖維化模型制作后第 14天,模型組肺組織SOD與CAT活性均低于對照組(P<0.05),當采用CAPE單獨或聯(lián)合地塞米松處理動物后,SOD與CAT活性均有不同程度的升高(P<0.05),見圖2,3。
肺纖維化模型制作后第14天,BLM有輕度消耗肺臟GSH作用;應(yīng)用DEX和CAPE聯(lián)合治療后肺組織的GSH含量顯著提高(P<0.05),見圖4。
圖1 不同藥物對肺組織TBARs水平的影響
圖2 不同藥物對肺組織SOD活性的影響
圖3 不同藥物對肺組織CAT活性的影響
圖4 不同藥物對肺組織GSH含量的影響
目前國際上已將肺纖維化的臨床治療從單一治療,轉(zhuǎn)向聯(lián)合應(yīng)用激素、免疫抑制劑及抗氧化劑的方案上來[7],所以如何制定理想、有效的治療方案需要深入地探索與研究。我們在以往的研究中發(fā)現(xiàn),CAPE可以通過對抗氧化酶的調(diào)節(jié)作用很好地實現(xiàn)對肺成纖維細胞生長與功能的控制,而抗炎效果并不顯著,這提示它可能是在纖維化階段而非炎癥階段發(fā)揮了重要作用。由此我們嘗試將其與常規(guī)藥物的聯(lián)合應(yīng)用,以期得到更理想的治療效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與對照相比,各處理組動物的肺組織纖維化程度均有加重,而14d時與BLM組相比,DEX與CAPE聯(lián)合治療組改善效果最好(P<0.05)。同時,各處理組羥脯氨酸含量均增加,DEX組與聯(lián)合治療組的肺羥脯氨酸明顯少于BLM組(P<0.05)。對肺組織氧化應(yīng)激相關(guān)的指標觀察發(fā)現(xiàn),治療組不同程度地改善氧化應(yīng)激狀態(tài),但聯(lián)合治療的作用強于單獨治療,這說明抗炎藥物與抗氧化劑聯(lián)合治療肺纖維化的效果要優(yōu)于他們的單獨作用。未來通過深入闡明肺纖維化發(fā)病機制,根據(jù)藥物發(fā)揮作用的機制與階段,將會制定出更為合理有效的臨床治療策略。
[1]KhalilN,O'Connor diopathic pulmonary fibrosis:current understanding of the the status of treatment.CMAJ.2004,171(2):153-160.
[2]Mastruzzo C,Crimi N, Vancheri C.Role of oxidative stress in pulmonary fibrosis.Monaldi Arch Chest Dis.2002,57(3-4):173-6.
[3]Gurel A,Armutcu F,Hosnuter M,Unalacak M,Kargi E,Altinyazar C.Caffeic acid phenethyl ester improves oxidative organ damage in rat model of thermal trauma.Physiol Res.2004,53(6):675-82.
[4]Ozyurt B,Iraz M,Koca K,Ozyurt H,Sahin S.Protective effects of caffeic acid phenethyl ester on skeletal muscle ischemia-reperfusion injury in rats.Mol Cell Biochem.2006,292(1-2):197-203.
[5]Thrall RS,McCormick JR RM,et al.Bleomycin-induced pulmonary fibrosis in the rat,AM J Pathol.1979,95:117-127.
[6]Liu R,Ahmed KM,Nantajit D,Rosenthal FS,Hai CX,Li JJ.Therapeutic effects of α-lipoic acid on bleomycin-induced pulmonary fibrosis in rats.Int J Mol Med.2007,19(6):865-73.
[7]Wells AU.Antioxidant therapy in idiopathic pulmonary fibrosis:hope is kindled.Eur Respir J.2006,27:664-666.